JP2017534821A - Built-in, energy efficient hydraulic actuator system - Google Patents

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Abstract

本発明の内蔵型でエネルギー効率の良い液圧アクチュエータシステムは、液圧シリンダと、サーボモータへの回転子の速度/位置のフィードバックを備えるゼロRPMから最大定格RPMの定格トルクを生成するように構成されるサーボモータと、ポンプと、モータを運転することなく液圧シリンダがその位置を維持することを可能にするソレノイドバルブとを含む。システムは、ソレノイドバルブを使用してモータの動作なしに負荷を定位置に保持する能力を有し、したがって、モータの運転時間を最小化することによって、エネルギーを節約し、モータの寿命を延ばす。The built-in and energy efficient hydraulic actuator system of the present invention is configured to generate a rated torque of maximum rated RPM from zero RPM with a hydraulic cylinder and rotor speed / position feedback to the servo motor. Servo motor, pump, and solenoid valve that allows the hydraulic cylinder to maintain its position without operating the motor. The system has the ability to use a solenoid valve to hold the load in place without motor operation, thus conserving energy and extending motor life by minimizing motor run time.

Description

本出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、2014年10月10日に出願された、「Self-Contained Energy Efficient Hydraulic Actuator System」という題名の、米国出願第14/511,463号明細書に基づき、その優先権を主張する。   This application is a U.S. application 14 / 511,463, filed October 10, 2014, entitled “Self-Contained Energy Efficient Hydraulic Actuator System”, which is incorporated herein by reference in its entirety. Claim its priority based on the description.

本明細書に開示され教示される発明は、一般に、内蔵型のアクチュエータシステムに関し、詳細には、内蔵型でエネルギー効率の良い液圧アクチュエータシステムに関する。   The invention disclosed and taught herein relates generally to self-contained actuator systems and, in particular, to self-contained and energy efficient hydraulic actuator systems.

アクチュエータとは、制御システムが環境に作用するメカニズムである。アクチュエータは、典型的には、電流、モータ、液圧流体圧力、又は空気圧といったエネルギー源によって動作し、そのエネルギーを運動へと変換する。   An actuator is a mechanism by which a control system acts on the environment. Actuators are typically operated by an energy source, such as an electric current, a motor, hydraulic fluid pressure, or pneumatic pressure, and convert that energy into motion.

液圧アクチュエータは、典型的には、機械的な動作を容易にするための、液圧動力を使用するシリンダからなる。機械的な運動は、直線、回転又は振動性の運動として、出力を出す。液圧シリンダは、ピストンが摺動することができる中空の円筒形チューブからなる。ピストンの両側に圧力が印加されるときに、複動という用語が使用される。ピストンの両側の間の圧力差が、いずれかの側へのピストンの運動をもたらす。流体圧力がピストンのただ一方の側に印加されるときに、単動という用語が使用される。ピストンが単に1つの方向に動く場合、ピストンに戻りのストロークを与えるために、ばねがしばしば使用される。   A hydraulic actuator typically consists of a cylinder that uses hydraulic power to facilitate mechanical operation. Mechanical motion produces output as linear, rotational or vibrational motion. The hydraulic cylinder consists of a hollow cylindrical tube on which the piston can slide. The term double action is used when pressure is applied to both sides of the piston. The pressure difference between the two sides of the piston results in movement of the piston to either side. The term single acting is used when fluid pressure is applied to only one side of the piston. If the piston simply moves in one direction, a spring is often used to give the piston a return stroke.

従来では、液圧リニアアクチュエータは、閉じたパイプネットワーク及び制御バルブを通して、圧力がかかった液圧流体の遠隔供給源に接続される。しかし、液圧リニアアクチュエータが、独立で移動可能であり、原動機、液圧ポンプ、及び閉じた液圧流体制御システムの全てが、リニアアクチュエータに一体化され、リニアアクチュエータに近接して設置されることが望ましい用途がある。そのようなコンパクトで独立したアクチュエータは、工業用のバルブ用途、及びそのようなバルブを設置することができる遠隔位置に特に好適である。   Conventionally, hydraulic linear actuators are connected to a remote source of pressurized hydraulic fluid through a closed pipe network and control valves. However, the hydraulic linear actuator can be moved independently, and the prime mover, hydraulic pump, and closed hydraulic fluid control system are all integrated into the linear actuator and installed close to the linear actuator. There are desirable applications. Such compact and independent actuators are particularly suitable for industrial valve applications and remote locations where such valves can be installed.

従来技術の独立した液圧アクチュエータは、McLeodの米国特許第2,640,323号明細書及び第2,640,426号明細書、Scanderbeg et al.の米国特許第5,144,801号明細書、Ramsey et al.の米国特許第8,336,613号明細書、並びにSilva et al.の米国特許第6,892,534号明細書に開示されている。   Prior art independent hydraulic actuators are disclosed in McLeod US Pat. Nos. 2,640,323 and 2,640,426, and Scanderbeg et al. US Pat. No. 5,144,801. Ramsey et al., US Pat. No. 8,336,613, and Silva et al. US Pat. No. 6,892,534.

閉じた液圧システムを有する内蔵型の液圧アクチュエータシステムは、サーボバルブを組み込むことができる。サーボバルブは、システム中の流体の方向を変え、したがって、複動液圧シリンダの運動を制御する。流体の方向を変更するためにサーボバルブを使用することの欠点の1つは、原動機駆動されるポンプからの液圧流体の連続的な供給を必要とする、サーボバルブの連続的な内部漏洩である。液圧サーボバルブは、サーボバルブの可動構成要素間の密な隙間の中へと運ばれる場合がある、粒子汚染のために機能しない場合もある。   A self-contained hydraulic actuator system having a closed hydraulic system can incorporate a servo valve. The servo valve changes the direction of the fluid in the system and thus controls the movement of the double acting hydraulic cylinder. One of the disadvantages of using a servo valve to change the direction of fluid is the continuous internal leakage of the servo valve, which requires a continuous supply of hydraulic fluid from a prime mover driven pump. is there. A hydraulic servo valve may not function due to particle contamination, which may be carried into a tight gap between the moving components of the servo valve.

内蔵型の液圧アクチュエータシステムは、液圧ポンプ(例えば、双方向液圧ポンプ)を組み込むこともできる。これらのシステムは、液圧ポンプを駆動する双方向モータを必要とする。複動液圧シリンダの運動は、流体がシステムを通って流れるときの、液圧ポンプの速度及び方向によって制御される。   A self-contained hydraulic actuator system can also incorporate a hydraulic pump (eg, a bidirectional hydraulic pump). These systems require a bi-directional motor that drives the hydraulic pump. The motion of the double acting hydraulic cylinder is controlled by the speed and direction of the hydraulic pump as fluid flows through the system.

Debusの米国特許公開出願第2007/0101711号明細書は、可変周波数駆動(VFD, variable frequency drive)によって駆動されるAC誘導モータの使用を開示しており、液圧ポンプの速度及び方向は、モータによって制御される。しかし、VFD駆動モータは、低RPMにおいて使用可能なトルクが限られており、負荷の下では始動できず、急速なRPMの変化及び方向の変化には抵抗する。Debusの出願は、アクチュエータが静止しているときにモータが何らかの最小RPMで運転することを可能にするバイパスリーク経路の使用を開示しているが、負荷ロックについての別個の備えがないため、モータは、保持位置においてでさえ、連続的に運転することが必要である。モータの連続的な運転は、不必要なエネルギーの消費、モータの寿命の短縮、頻繁な修理、及び最終的に余分の費用をもたらす。   US Patent Application Publication No. 2007/0101711 to Debus discloses the use of an AC induction motor driven by a variable frequency drive (VFD), the speed and direction of the hydraulic pump being Controlled by. However, VFD drive motors have limited torque available at low RPM, cannot start under load, and resist rapid RPM changes and direction changes. The Debus application discloses the use of a bypass leak path that allows the motor to run at some minimum RPM when the actuator is stationary, but there is no separate provision for load locking, so the motor Requires continuous operation even in the holding position. The continuous operation of the motor results in unnecessary energy consumption, reduced motor life, frequent repairs, and ultimately extra costs.

Arbelの米国特許第7,640,736号明細書は、実質的に一定の速度で単一の方向に回転するように構成されるポンプを含む、液圧リニアアクチュエータシステムを記載する。Arbelは、単一方向モータ及び双方向ステッパモータを使用して、ポンプの方向及び流体の流れを変化させる。流体の方向及び流速の両方は、ポンプの固定子と回転子との間の位置関係を調節することによって制御される。しかし、Arbelは、負荷ロックについて備えることができない。Arbelの別の欠点は、ポンプと原動機の両方が、アクチュエータの静止位置を維持するために運転しなければならないことである。   Arbel U.S. Pat. No. 7,640,736 describes a hydraulic linear actuator system that includes a pump configured to rotate in a single direction at a substantially constant speed. Arbel uses a unidirectional motor and a bidirectional stepper motor to change the direction of the pump and fluid flow. Both fluid direction and flow rate are controlled by adjusting the positional relationship between the pump stator and rotor. However, Arbel cannot provide for load locks. Another disadvantage of Arbel is that both the pump and the prime mover must be operated to maintain the actuator's stationary position.

Scanderbeg et al.の米国特許第5,144,801号明細書は、電気モータが液圧流体リザーバ中に配設されて液圧流体ポンプを駆動するために接続される独立した電気−液圧アクチュエータを開示する。Scanderbegは、電気モータが、液圧ポンプを「オンデマンドで(要望に応じて)」駆動することを開示する。オンデマンドベースとは、モータ速度が、「要求される圧力及び流れのみの生成」を変化させるが、オンとオフとを繰り返さないことに関する。アクチュエータが所望の位置に到達すると、モータは減速するが、位置を維持するためにゆっくりと運転し続ける。Scanderbergは、負荷ロックについての別個の備えを提供することができない。   Scanderbeg et al., US Pat. No. 5,144,801, discloses an independent electro-hydraulic actuator in which an electric motor is disposed in a hydraulic fluid reservoir and connected to drive a hydraulic fluid pump. Is disclosed. Scanderbeg discloses that an electric motor drives a hydraulic pump “on demand (on demand)”. On-demand basis refers to the fact that the motor speed changes the “generation of only the required pressure and flow” but does not repeat on and off. When the actuator reaches the desired position, the motor decelerates but continues to run slowly to maintain the position. Scanderberg cannot provide a separate provision for load locking.

Duffの米国特許第RE39,158号明細書は、本体と、本体中の釣合重りと、本体中の流量コントローラとを有する液圧システムマニホルドを開示する。Duffの特許は、モータを使用することなく、釣合重り及び機械的な流出ロックバルブを有するマニホルドの使用を介する、負荷ロックを実現するアクチュエータを対象とする。Duffの流出ロックバルブは、システム又はライン圧力で動作し、モータがオフであるときに、アクチュエータを定位置に保持する。しかし、パイロット作動型逆流防止バルブは、位置調整分解能問題をもたらす。Glomeauの米国特許第4,766,728号明細書は、フローマッチングバルブの開示で、パイロット作動型逆流防止バルブの位置調整分解能問題を克服する。   Duff US Pat. No. RE39,158 discloses a hydraulic system manifold having a body, a counterweight in the body, and a flow controller in the body. The Duff patent is directed to an actuator that provides load locking through the use of a manifold having a counterweight and a mechanical outflow lock valve without the use of a motor. The Duff outflow lock valve operates at system or line pressure and holds the actuator in place when the motor is off. However, the pilot operated backflow prevention valve introduces a positioning resolution problem. Glomeau U.S. Pat. No. 4,766,728 is a disclosure of a flow matching valve that overcomes the positioning resolution problem of a pilot operated check valve.

従来技術中の開示に関連して、いくつかの欠点がある。1つの重要な欠点は、アクチュエータの保持能力が、液圧シリンダ中の流体量をロックする、原動機又は機械的制御バルブの連続動作に全面的に依存することである。従来の独立した液圧リニアアクチュエータは、負荷ロックのタスクを達成するための、必須のモータ、ポンプ、及び/又はバルブ構成を通常は有しておらず、したがって、負荷ロックのため流体圧力を維持するために原動機に依存する。これは、原動機及びポンプが連続的に動作することが必要であるので、電力消費を増加させ、構成要素の寿命を減らす。   There are several drawbacks associated with the disclosure in the prior art. One important drawback is that the holding capacity of the actuator depends entirely on the continuous operation of the prime mover or mechanical control valve that locks the amount of fluid in the hydraulic cylinder. Traditional independent hydraulic linear actuators typically do not have the requisite motor, pump, and / or valve configurations to accomplish the load lock task and thus maintain fluid pressure for load lock Depends on the prime mover to do. This increases power consumption and reduces component life as the prime mover and pump need to operate continuously.

別の重要な欠点は、サーボバルブ漏洩速度を埋め合わせるために、原動機及びポンプが頻繁に、いくつかの用途では連続的に動作することである。これは、アクチュエータの周波数応答及び位置調整精度、並びに再現性を大きく制限する。   Another important drawback is that the prime mover and pump frequently operate continuously in some applications to compensate for the servo valve leakage rate. This greatly limits the frequency response and position adjustment accuracy and reproducibility of the actuator.

米国特許第2,640,323号明細書U.S. Pat. No. 2,640,323 米国特許第2,640,426号明細書US Pat. No. 2,640,426 米国特許第5,144,801号明細書US Pat. No. 5,144,801 米国特許第8,336,613号明細書US Pat. No. 8,336,613 米国特許第6,892,534号明細書US Pat. No. 6,892,534 米国特許出願公開第2007/0101711号明細書US Patent Application Publication No. 2007/0101711 米国特許第7,640,736号明細書US Pat. No. 7,640,736 米国特許第RE39,158号明細書US Patent RE39,158 米国特許第4,766,728号明細書U.S. Pat. No. 4,766,728

したがって、当技術分野では、任意の向きで動作することができ、サーボバルブの必要なしに負荷ロックを可能にする、エネルギー効率の良いアクチュエータシステムであって、ピストンの静止状態でモータを停止し、負荷の下でゼロRPMからモータを再始動する能力を有するシステムを提供する必要がある。   Thus, in the art, an energy efficient actuator system that can operate in any orientation and enables load locking without the need for a servo valve, stopping the motor when the piston is stationary, There is a need to provide a system that has the ability to restart a motor from zero RPM under load.

本開示は、内蔵型でエネルギー効率の良い液圧アクチュエータシステムを対象とする。原動機(モータ)、液圧リザーバ、及び全ての他の液圧構成要素は、全てが一緒に一体化され、液圧動力源(HPS, Hydraulic Power Source)を形成する。システムは、発明性のあるやり方で、少なくとも1つのソレノイドバルブ、好ましくは2つのソレノイドバルブを利用して、モータの動作なしに、負荷を定位置に保持する。特に、本発明は、サーボモータに動作可能に接続される、双方向液圧ポンプを提供する。液圧ポンプ/サーボモータ及びソレノイドバルブと一緒に、コントローラが、フロー動作を順に行う。サーボモータ及び双方向液圧ポンプは、それに応じて、流体流及び方向を制御するように動作し、一方ソレノイドバルブは、アクチュエータシステムのロック機能を実施する。   The present disclosure is directed to a built-in, energy efficient hydraulic actuator system. The prime mover (motor), hydraulic reservoir, and all other hydraulic components are all integrated together to form a hydraulic power source (HPS). The system utilizes at least one solenoid valve, preferably two solenoid valves, in an inventive manner to hold the load in place without motor operation. In particular, the present invention provides a bidirectional hydraulic pump that is operatively connected to a servomotor. Along with the hydraulic pump / servo motor and solenoid valve, the controller performs the flow operation in sequence. The servo motor and bi-directional hydraulic pump operate accordingly to control fluid flow and direction, while the solenoid valve performs the locking function of the actuator system.

本発明によれば、結果として得られるアクチュエータの速度は、液圧ポンプの押し退け量、及び液圧シリンダの押し退け量の関数である。   According to the present invention, the resulting actuator speed is a function of the displacement of the hydraulic pump and the displacement of the hydraulic cylinder.

第1の実施形態では、開示される内蔵型でエネルギー効率の良い液圧アクチュエータシステムは、少なくとも1つのピストンと、ピストンに液圧流体を提供し、ピストンの位置を制御するため、ピストンと流体連通する少なくとも1つの双方向液圧ポンプとを含む。少なくとも1つの液圧流体入口、及び少なくとも1つの液圧流体出口、並びにポンプを駆動するためにポンプに動作可能に接続されるサーボモータを有し、少なくとも1つのソレノイドバルブが、ピストンと双方向ポンプとの間の液圧流体を制御するように構成される、双方向液圧ポンプ。サーボモータがポンプを駆動しないときに、ピストンの位置を維持することができるように、ソレノイドバルブ及びサーボモータを制御するための、コントローラ(コントローラユニット)を有するアクチュエータシステム。   In a first embodiment, the disclosed self-contained and energy efficient hydraulic actuator system provides at least one piston and fluid communication with the piston to provide hydraulic fluid to the piston and control the position of the piston. At least one bidirectional hydraulic pump. At least one hydraulic fluid inlet, at least one hydraulic fluid outlet, and a servomotor operably connected to the pump to drive the pump, the at least one solenoid valve being a piston and a bi-directional pump Bi-directional hydraulic pump configured to control hydraulic fluid between. An actuator system having a controller (controller unit) for controlling the solenoid valve and the servo motor so that the position of the piston can be maintained when the servo motor does not drive the pump.

好ましくは、液圧シリンダは、ダブルロッドエンド型ピストンを有しており、そのことによって、ピストンがシリンダ中でいずれかの方向に動くときに、押し退けられる体積差を最小化するため、ピストンの両面で液圧シリンダ中に形成される均等な環状区域又はチャンバがもうけられる。   Preferably, the hydraulic cylinder has a double rod end type piston, thereby minimizing the volume difference that is displaced when the piston moves in either direction in the cylinder. A uniform annular area or chamber is formed in the hydraulic cylinder.

別の好ましい実施形態によれば、第1の好ましい実施形態中の双方向液圧ポンプは、可逆歯車ポンプである。   According to another preferred embodiment, the bidirectional hydraulic pump in the first preferred embodiment is a reversible gear pump.

別の好ましい実施形態によれば、双方向液圧ポンプからの平滑な又は脈動のない出力が必要である。   According to another preferred embodiment, a smooth or non-pulsating output from a bi-directional hydraulic pump is required.

さらに別の好ましい実施形態によれば、第1の好ましい実施形態中のソレノイドバルブは、サーボモータを運転することなく負荷を保持するように構成される。   According to yet another preferred embodiment, the solenoid valve in the first preferred embodiment is configured to hold a load without operating the servo motor.

さらに別の好ましい実施形態によれば、第1の好ましい実施形態中のサーボモータは、ACブラシレス永久磁石モータである。   According to yet another preferred embodiment, the servo motor in the first preferred embodiment is an AC brushless permanent magnet motor.

さらに別の好ましい実施形態によれば、第1の好ましい実施形態中のコントローラは、サーボモータのサーボモータフィードバックユニット、ソレノイドバルブ、並びに液圧シリンダに取り付けられアクチュエータ/ピストン/ロッド及び液圧シリンダの位置を検知するように構成される位置センサに、制御信号を送受信するように構成される、制御用電子回路ユニット(control electronics unit)とサーボ駆動ユニットとを備える。   According to yet another preferred embodiment, the controller in the first preferred embodiment comprises the servo motor feedback unit of the servo motor, the solenoid valve, and the position of the actuator / piston / rod and hydraulic cylinder attached to the hydraulic cylinder. The position sensor configured to detect the control device includes a control electronics unit and a servo drive unit configured to transmit and receive control signals.

さらに別の好ましい実施形態によれば、第1の好ましい実施形態は、液圧流体及びシステムの熱膨張及び収縮に起因する体積変化を埋め合わせるように構成される、密閉リザーバをさらに含む。   According to yet another preferred embodiment, the first preferred embodiment further includes a sealed reservoir configured to compensate for volume changes due to hydraulic fluid and system thermal expansion and contraction.

さらに別の実施形態によれば、本発明は、サーボモータ及び少なくとも1つのソレノイドバルブを有する液圧アクチュエータシステムのエネルギー消費を削減する方法を提供する。方法は、コントローラにおいてシステムの機能の所望の動作に対応する入力信号を受信するステップと、コントローラによってシステムについての動作限界(すなわち、アクチュエータ/ピストン/ロッドの位置)を決定するステップと、サーボモータ及びソレノイドバルブを動作限界において同時に制御するステップとを含む。この方法の液圧アクチュエータシステムは、少なくとも1つのピストンと、ピストンに液圧流体を提供し、ピストンの位置を制御するため、ピストンと流体連通する少なくとも1つの双方向液圧ポンプであって、少なくとも1つの液圧流体入口及び少なくとも1つの液圧流体出口を有するポンプと、ポンプを駆動するためにポンプに動作可能に接続されるサーボモータと、前記ピストンと前記双方向ポンプとの間の液圧流体を制御するように構成される少なくとも1つのソレノイドバルブとを有し、前記コントローラがソレノイドバルブ及びサーボモータを制御し、サーボモータがポンプを駆動していないときにピストンの位置を維持することができる。   According to yet another embodiment, the present invention provides a method for reducing energy consumption of a hydraulic actuator system having a servo motor and at least one solenoid valve. The method includes receiving at the controller an input signal corresponding to a desired operation of the function of the system, determining an operating limit (ie, actuator / piston / rod position) for the system by the controller, a servo motor, and Simultaneously controlling solenoid valves at operating limits. The hydraulic actuator system of the method includes at least one piston and at least one bi-directional hydraulic pump in fluid communication with the piston to provide hydraulic fluid to the piston and control the position of the piston, A pump having one hydraulic fluid inlet and at least one hydraulic fluid outlet; a servomotor operably connected to the pump to drive the pump; and a hydraulic pressure between the piston and the bidirectional pump At least one solenoid valve configured to control fluid, wherein the controller controls the solenoid valve and the servomotor, and maintains the position of the piston when the servomotor is not driving the pump. it can.

サーボモータの動作なしにソレノイドバルブを使用して負荷を定位置に保持する能力と、ゼロRPMから最大RPMへのトルクを生成する能力と、負荷の下でゼロRPMから始動する能力とを含む本発明の液圧アクチュエータシステムによって、本発明のいくつかの利点が達成及び到達されることが理解されよう。特に、ゼロRPMにおいて、サーボモータがエネルギーを利用せず、エネルギー節約及びサーボモータ寿命の延長をもたらす一方、サーボモータの運転時間を最小化する。本発明のアクチュエータは、デューティサイクルの制限なしに、迅速で連続的にRPM及び方向を変えることがさらにできる。   A book that includes the ability to use a solenoid valve to hold a load in place without servomotor operation, the ability to generate torque from zero RPM to maximum RPM, and the ability to start from zero RPM under load It will be appreciated that several advantages of the present invention are achieved and reached by the inventive hydraulic actuator system. In particular, at zero RPM, the servo motor does not use energy, resulting in energy savings and extended servo motor life, while minimizing servo motor operating time. The actuator of the present invention can further change RPM and direction quickly and continuously without duty cycle limitations.

本発明の別の利点は、原動機(すなわち、サーボモータ)動力を制御することにより液圧ポンプへの動力入力を調整すること、したがって機械的な圧力調整の必要をなくすことによって液圧流体圧力を制御する能力である。   Another advantage of the present invention is that hydraulic fluid pressure is reduced by adjusting the power input to the hydraulic pump by controlling prime mover (ie, servo motor) power, thus eliminating the need for mechanical pressure regulation. It is the ability to control.

本発明の別の利点は、アクチュエータの出力速度が、可変速度サーボモータによって電気的に制御されることである。このことによって、各個別用途のため性能を最適化するための、可変の加速度、速度、及び減速度が可能になる。   Another advantage of the present invention is that the output speed of the actuator is electrically controlled by a variable speed servomotor. This allows variable acceleration, speed, and deceleration to optimize performance for each individual application.

別の利点は、サーボモータの速度が必要なアクチュエータの運動に比例するため、アクチュエータが動いているときにのみ動作する原動機(すなわち、サーボモータ)の、低エネルギー消費及び長寿命である。   Another advantage is the low energy consumption and long life of the prime mover (ie, servo motor) that operates only when the actuator is moving, because the speed of the servo motor is proportional to the required actuator motion.

本発明は、ここで、添付図面を参照して、例としてのみ記載される。
内蔵型でエネルギー効率の良い液圧アクチュエータシステムの好ましい実施形態の概略図である。 内蔵型でエネルギー効率の良い液圧アクチュエータシステムの別の好ましい実施形態の概略図である。
The invention will now be described by way of example only with reference to the accompanying drawings.
1 is a schematic diagram of a preferred embodiment of a built-in, energy efficient hydraulic actuator system. FIG. FIG. 6 is a schematic diagram of another preferred embodiment of a built-in, energy efficient hydraulic actuator system.

本発明は、サーボモータ4及び双方向液圧ポンプ1を有する内蔵型でエネルギー効率の良い液圧アクチュエータシステム100であり、そのポンプアセンブリは、システムを通る流体流の速度及び方向、並びに流体流に応答する液圧シリンダ2を制御するように調整可能である。   The present invention is a self-contained, energy efficient hydraulic actuator system 100 having a servo motor 4 and a bi-directional hydraulic pump 1, which pump assembly is responsive to the speed and direction of fluid flow through the system, as well as fluid flow. It can be adjusted to control the hydraulic cylinder 2 that responds.

本発明は、少なくとも1つのアクチュエータ、すなわち、ピストン14及びロッド15を備え、液圧流体の流入又は流出のため、第1のシリンダポート12(入口)及び第2のシリンダポート13(入口)を介した、少なくとも1つの液圧流体入力及び少なくとも1つの液圧流体出力を有する、液圧シリンダ2と、液圧シリンダ2と流体連通し、液圧シリンダ2に液圧流体を提供し、ロッド15の位置を制御する少なくとも1つの双方向液圧ポンプ1と、双方向液圧ポンプ1に動作可能に接続されて液圧ポンプ1を駆動するサーボモータ4と、液圧アクチュエータシステム100を制御するためのコントローラユニット6とを含む、液圧システムを提供する。アクチュエータの出力及び速度は、コントローラユニット6の制御用電子回路ユニット6Aがサーボ駆動ユニット6Bを介してサーボモータ4の速度を変えることによって、電気的に制御される。このことによって、各個別用途のため性能を最適化するための、可変の加速度、速度、及び減速度が可能になる。   The present invention comprises at least one actuator, i.e. piston 14 and rod 15, via a first cylinder port 12 (inlet) and a second cylinder port 13 (inlet) for inflow or outflow of hydraulic fluid. A hydraulic cylinder 2 having at least one hydraulic fluid input and at least one hydraulic fluid output, in fluid communication with the hydraulic cylinder 2, providing hydraulic fluid to the hydraulic cylinder 2, At least one bidirectional hydraulic pump 1 for controlling the position, a servo motor 4 operatively connected to the bidirectional hydraulic pump 1 for driving the hydraulic pump 1, and for controlling the hydraulic actuator system 100 A hydraulic system including a controller unit 6 is provided. The output and speed of the actuator are electrically controlled by the control electronic circuit unit 6A of the controller unit 6 changing the speed of the servo motor 4 via the servo drive unit 6B. This allows variable acceleration, speed, and deceleration to optimize performance for each individual application.

双方向液圧ポンプ1とサーボモータ4とは、直接的及び連続的に接続される。双方向ポンプ1からの平滑な又は脈動のない出力が好ましい。この点について、ピストンタイプのポンプは、圧力/フローパルスのために、問題があることになる。それは、双方向液圧ポンプ1のRPM及び方向が、サーボモータのRPM及び方向と常に等しいことを意味する、1対1の接続比である。液圧アクチュエータシステム100は、異なるサイズのサーボモータ及び双方向液圧ポンプを、様々な押し退け量で使用することができる。例えば、0.25、0.81、及び1.64hpの定格馬力、並びにそれぞれ、3.9、12.77、及び25.87インチポンドの定格トルクを有するサーボモータ。上記のモータで有用となる双方向液圧ポンプとしては、例えば、それぞれ、1回転当たり0.0098、0.0321、及び0.065立方インチの押し退け量を有するものが挙げられる。サーボモータ4及び液圧ポンプ1は、必ずしも連結歯車又はトランスミッションを必要としないが、必要に応じて適合することができる。   The bidirectional hydraulic pump 1 and the servo motor 4 are connected directly and continuously. A smooth or non-pulsating output from the bidirectional pump 1 is preferred. In this regard, piston type pumps will be problematic due to pressure / flow pulses. It is a one-to-one connection ratio which means that the RPM and direction of the bidirectional hydraulic pump 1 are always equal to the RPM and direction of the servo motor. The hydraulic actuator system 100 can use different sized servo motors and bi-directional hydraulic pumps with various displacements. For example, servo motors having rated horsepower of 0.25, 0.81, and 1.64 hp, and rated torques of 3.9, 12.77, and 25.87 inch-pounds, respectively. Examples of bi-directional hydraulic pumps that are useful in the motors described above include those having displacements of 0.0098, 0.0321, and 0.065 cubic inches per revolution, respectively. The servo motor 4 and the hydraulic pump 1 do not necessarily require a connecting gear or transmission, but can be adapted as needed.

液圧流体圧力は、サーボモータ4の動力を制御することにより双方向液圧ポンプ2への動力入力を調整することによって制御又は制限される。双方向液圧ポンプ1は、少なくとも2つのポート、すなわち、第1のポート8及び第2のポート9を有し、(液圧流体の流出又は流入のため)ポートを通していずれかの方向に流体をポンプ送出することができる。双方向液圧ポンプ1は、液圧シリンダ2に動作可能に接続される。双方向液圧ポンプ1が液圧流体をポンプ送出すると、液圧流体は、液圧シリンダ2のピストン14及びロッド15を駆動し、圧力差を変えることによって、液圧アクチュエータシステム100の運動及び位置を制御する。   The hydraulic fluid pressure is controlled or limited by adjusting the power input to the bidirectional hydraulic pump 2 by controlling the power of the servo motor 4. The bi-directional hydraulic pump 1 has at least two ports, a first port 8 and a second port 9, for fluid flow in either direction through the port (for hydraulic fluid outflow or inflow). Can be pumped out. The bidirectional hydraulic pump 1 is operably connected to the hydraulic cylinder 2. When the bi-directional hydraulic pump 1 pumps hydraulic fluid, the hydraulic fluid drives the piston 14 and rod 15 of the hydraulic cylinder 2 to change the pressure differential, thereby moving and position of the hydraulic actuator system 100. To control.

本明細書で使用するサーボモータ4とは、その速度又は他の動作パラメータを変えることによって制御信号に応答する任意のモータが挙げられる。この発明によれば、サーボモータ4は、双方向液圧ポンプ1を制御するために使用される。サーボモータ4は、瞬間的及び連続的に、方向を逆転し、速度を変え、一定のRPMを維持する能力を有する。サーボモータ4は、負荷の下でゼロRPMから最大定格RPMの定格トルクを生成するように構成される。   As used herein, servo motor 4 includes any motor that responds to a control signal by changing its speed or other operating parameter. According to the present invention, the servo motor 4 is used to control the bidirectional hydraulic pump 1. Servo motor 4 has the ability to reverse direction, change speed and maintain constant RPM instantaneously and continuously. The servo motor 4 is configured to generate a rated torque of maximum rated RPM from zero RPM under load.

本明細書で使用する、コントローラユニット6は、制御用電子回路ユニット6A及びサーボ駆動ユニット6Bを備え、液圧シリンダ2上に設置される位置センサ22からの位置のフィードバック信号を監視し、予期される挙動からのずれを連続的に調整する。多くのタイプのデバイスを、位置センサ22として使用するために考えることができる。例えば、ポテンショメータを位置センサ22として使用することができる。サーボ駆動ユニット6Bは、サーボモータ4を動作させるために使用され、負荷が増加する状況及び負荷が超過する状況の下でモータRPMを維持し、サーボモータフィードバックユニット5との間の信号を利用して、サーボモータの回転子の位置、方向、及びサーボモータの速度の閉ループ制御を実現する。サーボモータの回転子、すなわち、双方向液圧ポンプ1に取り付けられる出力軸を含む、サーボモータの全回転部分。サーボモータ4のサーボモータフィードバックユニット5は、デジタルエンコーダを利用して、サーボ駆動ユニット6Bに、回転子の速度、方向、及び位置のフィードバックを提供する。デジタルエンコーダ(図示せず)は、サーボモータ4の回転子の端部に接続される、サーボモータフィードバックユニット5内のデジタルデバイスである。デジタルエンコーダは、サーボ駆動ユニット6Bに、サーボモータの速度、方向、及び回転子の角度位置のフィードバックを提供する。しかし、本液圧アクチュエータシステム100は、回転子のフィードバック情報の角度位置部分を必ずしも必要とせず、動作するために、回転子の速度及び方向だけを必要とする。サーボモータフィードバックユニット5、制御用電子回路ユニット6A、及びサーボ駆動ユニット6Bによって、可変の負荷状態の下で、正確なRPM制御が確実になる。液圧流体圧力は、液圧ポンプ1に接続される、サーボモータ4への動力入力を調整することによって、制御又は制限され、このことによって、機械的な圧力調整器又はアキュムレータのいずれかの必要がなくなる。アキュムレータは、液圧蓄電池のような、圧力の下で液圧流体を蓄積する、蓄積エネルギーデバイスである。本発明によれば、アキュムレータは、緊急停止(ESD, Emergency Shut Down)状態のために使用することができるが、通常動作では必要ない。液圧アクチュエータシステム100が、アキュムレータの蓄積したエネルギーを利用することによって、電力の喪失などのある種の状況下で、そのバルブ又はデバイスを指定される位置に位置調整できることを意味する。   As used herein, the controller unit 6 includes a control electronic circuit unit 6A and a servo drive unit 6B, and monitors a position feedback signal from a position sensor 22 installed on the hydraulic cylinder 2 and is expected. Continuously adjust the deviation from the behavior. Many types of devices can be envisioned for use as the position sensor 22. For example, a potentiometer can be used as the position sensor 22. The servo drive unit 6B is used to operate the servo motor 4, and maintains the motor RPM under the situation where the load increases and the situation where the load exceeds, and uses a signal between the servo motor feedback unit 5 and the servo drive unit 6B. Thus, the closed loop control of the position and direction of the rotor of the servo motor and the speed of the servo motor is realized. The servo motor rotor, that is, the entire rotation portion of the servo motor including the output shaft attached to the bidirectional hydraulic pump 1. The servo motor feedback unit 5 of the servo motor 4 uses a digital encoder to provide feedback of the rotor speed, direction, and position to the servo drive unit 6B. The digital encoder (not shown) is a digital device in the servo motor feedback unit 5 that is connected to the end of the rotor of the servo motor 4. The digital encoder provides the servo drive unit 6B with feedback of servo motor speed, direction, and angular position of the rotor. However, the present hydraulic actuator system 100 does not necessarily require the angular position portion of the rotor feedback information, and only requires the rotor speed and direction to operate. Servo motor feedback unit 5, control electronics unit 6A, and servo drive unit 6B ensure accurate RPM control under variable load conditions. The hydraulic fluid pressure is controlled or limited by adjusting the power input to the servo motor 4 connected to the hydraulic pump 1, thereby requiring either a mechanical pressure regulator or accumulator. Disappears. An accumulator is a stored energy device that stores hydraulic fluid under pressure, such as a hydraulic storage battery. According to the present invention, the accumulator can be used for an emergency shutdown (ESD) condition, but is not required for normal operation. It means that the hydraulic actuator system 100 can utilize the accumulated energy of the accumulator to position its valve or device to a specified position under certain circumstances, such as loss of power.

本双方向液圧ポンプ1及びサーボモータ4は、組み合わせて、サーボバルブとして機能し、流体流速及び方向を制御する。その結果、サーボバルブの必要がなくなる。   The bidirectional hydraulic pump 1 and the servo motor 4 combine to function as a servo valve, and control the fluid flow velocity and direction. As a result, the need for a servo valve is eliminated.

本明細書で使用する、ソレノイドバルブ3は、電気機械的に動作するバルブである。ソレノイドバルブ3は、ソレノイドを通る電流によって制御される。ソレノイドバルブ3を使用することによって、アクチュエータシステムが、サーボモータ4の動作なしに負荷を定位置に保持すること、及び位置を維持するためにサーボモータ4を運転する必要がないことが可能になる。   As used herein, the solenoid valve 3 is an electromechanically operated valve. The solenoid valve 3 is controlled by a current passing through the solenoid. Use of the solenoid valve 3 allows the actuator system to hold the load in place without the servo motor 4 operating and to eliminate the need to operate the servo motor 4 to maintain the position. .

サーボモータ4/液圧ポンプ1は、ソレノイドバルブ3の作動/開の前、数ミリ秒に始動する。このタイミング及び順序付けは、瞬間的な逆方向への運動がないように、ソレノイドバルブ3の後側の圧力を負荷側と等しくするように実施される。   The servo motor 4 / hydraulic pump 1 starts in a few milliseconds before the solenoid valve 3 is activated / opened. This timing and ordering is performed so that the pressure on the rear side of the solenoid valve 3 is equal to the load side so that there is no momentary reverse movement.

さらに、現在特許請求されるアクチュエータは、ソレノイドバルブを使用することで負荷に対する位置を保持する能力、又は全くバルブを使用することなく位置を保持する能力を有することによって、デュアルモード(又は、デュオモード)動作で働くことができる。第1のモードの位置は、ソレノイドバルブが閉であるときに、液圧シリンダ2内に作り出される液圧ロックによって保持される。第2のモードの動作では、位置は、原動機(すなわち、サーボモータ)4/液圧ポンプ1の速度のみを制御することによって保持される。サーボモータ4/液圧ポンプ1は、第2のモードにおいて、液圧ポンプ1の内部漏洩を押し退けるのに必要な速度でのみ回転する。しかし、位置を保持するのに必要な正確な圧力は、第1のモードにおける、アクチュエータシリンダとの間の、ゼロの流体流で維持される。アクチュエータの周波数応答及び位置調整分解能は、ソレノイドバルブ3の応答時間及び応答毎の最小流体流による制限を受けない。   In addition, the presently claimed actuator has dual mode (or duo mode) capability by maintaining the position relative to the load by using a solenoid valve, or by maintaining the position without using any valve. ) Can work in motion. The position of the first mode is held by a hydraulic lock created in the hydraulic cylinder 2 when the solenoid valve is closed. In the second mode of operation, the position is maintained by controlling only the speed of the prime mover (ie servo motor) 4 / hydraulic pump 1. In the second mode, the servo motor 4 / hydraulic pump 1 rotates only at a speed necessary to push away the internal leakage of the hydraulic pump 1. However, the exact pressure required to maintain position is maintained with zero fluid flow to and from the actuator cylinder in the first mode. The frequency response and position adjustment resolution of the actuator are not limited by the response time of the solenoid valve 3 and the minimum fluid flow per response.

ソレノイドバルブが機械的なデバイスであるために、電気信号がソレノイドバルブ3に送信されたときから、ソレノイドバルブ3が実際に動く又は開くときには、遅延又は遅れがある。これは、主に、機械的部品の物理的な慣性に起因する。遅延期間は極めて短い、すなわちミリ秒であるものの、遅延は、アクチュエータがどれだけ迅速に制御信号の変化に応答できるかにやはり影響を及ぼすことになる。   Because the solenoid valve is a mechanical device, there is a delay or delay when the solenoid valve 3 actually moves or opens from when an electrical signal is sent to the solenoid valve 3. This is mainly due to the physical inertia of the mechanical parts. Although the delay period is very short, i.e. milliseconds, the delay will still affect how quickly the actuator can respond to changes in the control signal.

周波数応答は、液圧アクチュエータシステム100が、どれだけ多くの変化に、所与の期間中に応答できるかについての測度であり、期間は、一般に秒、すなわちサイクル/秒又はヘルツで測定される。ソレノイドのアクションが遅れる又はソレノイドのアクションを待つのに費やされる時間が少ないほど、所与の期間中にアクチュエータの運動がより変化すること、又はより速い周波数応答が可能になる。   The frequency response is a measure of how many changes the hydraulic actuator system 100 can respond to during a given period, which is typically measured in seconds, ie cycles / second or hertz. The less time the solenoid action is delayed or the time spent waiting for the solenoid action, the more variable the actuator movement during a given period, or a faster frequency response is possible.

分解能は、アクチュエータが所与の入力信号の変化で通過させることができる流体の最小量によって決定される。ソレノイドバルブ3は、開くための遅れ時間及び閉じるための遅れ時間を有するので、流体がソレノイドバルブ3を通って流れることができる最小期間がある。この流体の最小量が、アクチュエータの運動の最小量、又はソレノイドバルブ3を使用するときの分解能を決定する。バルブを閉じないこと又は使用しないことによって、分解能及び周波数応答へのその限界がなくなる。こうして、コントローラユニット6は、入力信号の変化の周波数に依存して、ソレノイドバルブ3を使用する、又は使用しない。   The resolution is determined by the minimum amount of fluid that the actuator can pass with a given input signal change. Since the solenoid valve 3 has a delay time to open and a delay time to close, there is a minimum period during which fluid can flow through the solenoid valve 3. This minimum amount of fluid determines the minimum amount of actuator movement or resolution when using the solenoid valve 3. By not closing or using the valve, its limitations on resolution and frequency response are eliminated. Thus, the controller unit 6 uses or does not use the solenoid valve 3 depending on the frequency of change of the input signal.

本発明によれば、動作のシーケンスは以下のようになる。休止している液圧アクチュエータシステム100で開始する。コントローラユニット6の制御用電子回路ユニット6Aは、コントローラユニット6に送信される入力制御信号(遠隔の発生源、すなわちプラント制御室(図示せず)からの4〜20mA)のものに対する値によって表される、位置センサ22の位置センサフィードバック信号22Aによって、液圧シリンダ2内のロッド15/ピストン14の位置を連続的に比較する内部比較器デバイス(図示せず)を有する。入力制御信号が変化し、許容されるずれよりも大きい量だけ位置センサフィードバック信号22Aと異なる(不感帯を超える)とき、コントローラユニット6の制御用電子回路ユニット6Aは、サーボモータ4を特定の方向に動かし始める、サーボモータフィードバックユニット5への制御用電子回路信号6Cを開始する。入力制御信号及び位置センサフィードバック信号22Aの大きさ及び方向の変化に基づいて、制御用電子回路ユニット6Aは、第1に、サーボモータ4の速度及び方向、すなわち「運転速度」を決定する。   According to the present invention, the sequence of operations is as follows. Start with the resting hydraulic actuator system 100. The control electronics unit 6A of the controller unit 6 is represented by a value relative to that of the input control signal (4-20 mA from a remote source, ie plant control room (not shown)) transmitted to the controller unit 6. An internal comparator device (not shown) for continuously comparing the position of the rod 15 / piston 14 in the hydraulic cylinder 2 by means of the position sensor feedback signal 22A of the position sensor 22. When the input control signal changes and differs from the position sensor feedback signal 22A by an amount larger than the allowable deviation (exceeds the dead zone), the control electronic circuit unit 6A of the controller unit 6 moves the servo motor 4 in a specific direction. The control electronic circuit signal 6C to the servo motor feedback unit 5 that starts moving is started. Based on changes in the magnitude and direction of the input control signal and the position sensor feedback signal 22A, the control electronic circuit unit 6A first determines the speed and direction of the servo motor 4, that is, the “operation speed”.

第2に、制御用電子回路ユニット6Aは、圧力の均等化を実現するため、ソレノイドバルブ3を開く、制御用電子回路信号6Dを送信する。   Secondly, the control electronic circuit unit 6A transmits a control electronic circuit signal 6D that opens the solenoid valve 3 in order to realize equalization of pressure.

第3に、ソレノイドバルブ3が開き、数分の1秒以内、すなわち実質的に同時に、サーボモータ4が、以前に決定された運転速度へとランプアップする。ロッド15/ピストン14は、ここで、それらの新しく命令された位置に動き、ロッド15が、液圧シリンダ2に取り付けられた位置センサ22によって測定されて、ロッド15の新しい位置目標の5パーセント以内になると、位置センサが位置センサフィードバック信号22Aを制御用電子回路ユニット6Aに提供し、制御用電子回路ユニット6Aが制御用電子回路信号6Cをサーボモータフィードバックユニット5に送信し、したがってサーボモータ4に信号伝達して速度をランプダウンさせ始める。命令された位置に到達すると、アクチュエータは、液圧ポンプ1の内部漏洩に打ち勝ち、液圧シリンダ2中の圧力を維持するために、モータ4/液圧ポンプ1の運転をちょうど十分な速さ(非常に低いRPM)でサーボ制御させることにより位置を維持する一方、ソレノイドバルブ3は開のままとする。これは、調整可能な期間に行われる。あるいは、本発明の発明性のあるプロセスでは、新しい位置が達成されてソレノイドバルブ3の調整可能な時定数が満足されると、サーボモータ4はオフになる。サーボモータ4の速度は、ロッド15の移動の最後の「5パーセント」の間に、最大限の移動速度から「ロック」速度にランプダウンする。ランプする工程は、主に、モータが新しい位置へずっと最大限の速度で運転し、次いで単純に遮断する場合に制御するのが困難な位置のオーバシュートを回避するためにそこにある。   Third, the solenoid valve 3 opens and within a fraction of a second, ie substantially simultaneously, the servo motor 4 ramps up to the previously determined operating speed. The rod 15 / piston 14 now moves to their newly commanded position and the rod 15 is within 5 percent of the new position target of the rod 15 as measured by the position sensor 22 attached to the hydraulic cylinder 2. Then, the position sensor provides the position sensor feedback signal 22A to the control electronic circuit unit 6A, and the control electronic circuit unit 6A transmits the control electronic circuit signal 6C to the servo motor feedback unit 5, and therefore to the servo motor 4. Signal and start ramping down. When the commanded position is reached, the actuator overcomes the internal leakage of the hydraulic pump 1 and operates the motor 4 / hydraulic pump 1 just fast enough to maintain the pressure in the hydraulic cylinder 2 ( The position is maintained by servo control at a very low RPM) while the solenoid valve 3 remains open. This is done during an adjustable period. Alternatively, in the inventive process of the present invention, the servo motor 4 is turned off when a new position is achieved and the adjustable time constant of the solenoid valve 3 is satisfied. The speed of the servomotor 4 ramps down from the maximum travel speed to the “lock” speed during the last “5 percent” of the movement of the rod 15. The ramping process is primarily there to avoid overshooting of positions that are difficult to control when the motor runs to the new position at full speed and then simply shuts off.

入力制御信号が、調整可能な期間、すなわち調整可能な時定数を超え、新しい位置の不感帯内にとどまる場合、ソレノイドバルブ3を閉じ、サーボモータ4のRPMはゼロになる。液圧アクチュエータシステム100は、新しい入力制御信号の変化、すなわち運動コマンドを待って、再び休止する。ソレノイドバルブ3が開くときの応答時間、又はソレノイド3が開く前の圧力の均等化を液圧アクチュエータシステム100が待つ必要がないので、この調整可能な時定数によって、アクチュエータが連続的な入力制御信号の変化より速く応答することが可能になる。このことによって、連続的に変調する用途のため、アクチュエータの周波数応答が増加する。コントローラユニット6の制御用電子回路ユニット6Aは、それらが、アナログ入力制御信号及びアナログアクチュエータフィードバック信号の両方を比較器が評価するための数値へと変換するという点で、完全にデジタルである。   If the input control signal exceeds the adjustable period, i.e., the adjustable time constant, and remains in the dead zone of the new position, the solenoid valve 3 is closed and the RPM of the servo motor 4 is zero. The hydraulic actuator system 100 pauses again after waiting for a new input control signal change, i.e. a motion command. This adjustable time constant allows the actuator to have a continuous input control signal because the hydraulic actuator system 100 does not have to wait for the response time when the solenoid valve 3 opens or the pressure equalization before the solenoid 3 opens. It becomes possible to respond faster than the change of. This increases the frequency response of the actuator for a continuously modulating application. The control electronics unit 6A of the controller unit 6 is completely digital in that they convert both the analog input control signal and the analog actuator feedback signal into numerical values for the comparator to evaluate.

本発明の一実施形態によれば、サーボモータ4は、サーボモータフィードバックユニット5からサーボモータ駆動部6Bに回転子の速度及び方向の情報を送信する、ホール効果サーボモータフィードバックユニット5を有する。   According to one embodiment of the present invention, the servo motor 4 has a Hall effect servo motor feedback unit 5 that transmits information on the speed and direction of the rotor from the servo motor feedback unit 5 to the servo motor drive 6B.

本発明にしたがう内蔵型でエネルギー効率の良い液圧アクチュエータシステムの原理及び動作は、図1及び図2並びに添付の記載を参照すれば、より良好に理解することができる。   The principles and operation of a built-in, energy efficient hydraulic actuator system in accordance with the present invention can be better understood with reference to FIGS. 1 and 2 and the accompanying description.

図1は、双方向液圧ポンプ1と、液圧シリンダ2と、ソレノイドバルブ3と、サーボモータ4とを含み、その全部が、制御用電子回路ユニット6A及びサーボ駆動ユニット6Bを備えるコントローラユニット6によって制御される、内蔵型でエネルギー効率の良い液圧アクチュエータシステムを図示する。   FIG. 1 shows a controller unit 6 including a bidirectional hydraulic pump 1, a hydraulic cylinder 2, a solenoid valve 3, and a servo motor 4, all of which includes a control electronic circuit unit 6A and a servo drive unit 6B. 1 illustrates a self-contained and energy efficient hydraulic actuator system controlled by.

双方向液圧ポンプ1は、第1のポート8及び第2のポート9を有し、いずれかの方向に流体をポンプ送出する能力を有する。それぞれ、第1のポート8が第1の液圧流体ライン10に接続され、第2のポート9が第2の液圧流体ライン11に接続される。第1の液圧流体ライン10は第1のシリンダポート12を通して液圧シリンダ2に、第2の液圧流体ライン11は第2のシリンダポート13を通して液圧シリンダ2に、それぞれさらに連通する。液圧シリンダ2は、ピストン14及びピストン14に取り付けられるロッド15を含み、ピストン14は、液圧シリンダ2の内側を、第1のチャンバ20と第2のチャンバ21とに分割する。第1のシリンダポート12と第2のシリンダポート13とは、液圧シリンダ2の反対の端部に設置されており、第1のシリンダポート12が第1のチャンバ20と、第2のシリンダポート13が第2のチャンバ21とそれぞれ接続されている。双方向液圧ポンプ1が液圧流体を第2のポート9からポンプ送出すると、液圧流体は、第2のライン11及び第2のシリンダポート13を通って第2のチャンバ21へと動き、ピストン14が第1のチャンバ20へと(又は、負荷に向かって)動く。同時に液圧流体は、第1のチャンバ20から出て、第1のシリンダポート12及び第1のライン10を通って移動し、第1のポート8を通って液圧ポンプ1へと入る。双方向液圧ポンプ1が方向を変えると、液圧流体は、第1のポート8からポンプ送出され、ピストン14を第2のチャンバ21へと動かして駆動する。双方向ポンプ1は、ピストン14の両側の間の圧力差を変えることによって、ピストン14の運動及び位置を制御する。好ましい実施形態のうちの1つでは、双方向液圧ポンプ1は、可逆歯車ポンプである。液圧シリンダ2が、ダブルロッドエンド型ピストン14を使用して、ピストン14の両面に均等な環状区域をもうけて、ピストン14が液圧シリンダ2中のいずれかの方向に動くときに均等な体積を維持することも好ましい。   The bidirectional hydraulic pump 1 has a first port 8 and a second port 9 and has the ability to pump fluid in either direction. The first port 8 is connected to the first hydraulic fluid line 10 and the second port 9 is connected to the second hydraulic fluid line 11, respectively. The first hydraulic fluid line 10 further communicates with the hydraulic cylinder 2 through the first cylinder port 12, and the second hydraulic fluid line 11 further communicates with the hydraulic cylinder 2 through the second cylinder port 13. The hydraulic cylinder 2 includes a piston 14 and a rod 15 attached to the piston 14, and the piston 14 divides the inside of the hydraulic cylinder 2 into a first chamber 20 and a second chamber 21. The first cylinder port 12 and the second cylinder port 13 are installed at opposite ends of the hydraulic cylinder 2, and the first cylinder port 12 is connected to the first chamber 20 and the second cylinder port. 13 are connected to the second chamber 21, respectively. When the bi-directional hydraulic pump 1 pumps hydraulic fluid from the second port 9, the hydraulic fluid moves through the second line 11 and the second cylinder port 13 to the second chamber 21, The piston 14 moves into the first chamber 20 (or towards the load). At the same time, the hydraulic fluid exits the first chamber 20, travels through the first cylinder port 12 and the first line 10, and enters the hydraulic pump 1 through the first port 8. When the bidirectional hydraulic pump 1 changes direction, hydraulic fluid is pumped out of the first port 8 and moves the piston 14 into the second chamber 21 to drive it. The bidirectional pump 1 controls the movement and position of the piston 14 by changing the pressure difference between the two sides of the piston 14. In one of the preferred embodiments, the bidirectional hydraulic pump 1 is a reversible gear pump. The hydraulic cylinder 2 uses a double rod end type piston 14 to provide an equal annular area on both sides of the piston 14 and an equal volume when the piston 14 moves in either direction in the hydraulic cylinder 2 It is also preferable to maintain

サーボモータ4は、デューティサイクルの制限なしに、迅速で連続的に、方向を逆転し、速度を変え、一定のRPMを維持するサーボモータ4の能力に起因して、この用途のために、液圧ポンプ(双方向ポンプ)1を制御するのに理想的に適している。こうして、サーボモータ4は、例えば、デューティサイクルの制限を有する誘導モータが必要とするダウンタイムなしで、制限のない始動/停止及び加速/減速(変調デューティ)機能を実現することができる。   Servo motor 4 is liquid-free for this application due to the ability of servo motor 4 to reverse direction, change speed, and maintain a constant RPM quickly and continuously without duty cycle limitation. It is ideally suited for controlling a pressure pump (bidirectional pump) 1. In this way, the servo motor 4 can realize unrestricted start / stop and acceleration / deceleration (modulation duty) functions, for example, without the downtime required by induction motors with duty cycle limitations.

サーボモータの能力は、特許請求する発明にとって極めて重要である。というのは、アクチュエータが動作するときに、制御される可変速のエネルギー消散を可能にするからである。したがって、負荷の下でゼロRPMから最大定格RPMの定格トルクを生成するように構成されるサーボモータ4、並びにサーボモータ4を動作させるために必要なサーボ駆動ユニット6Bを使用するのは、重大である。サーボモータ4はサーボモータフィードバックユニット5を有しており、サーボモータフィードバックユニット5は、そのデジタルエンコーダを介した回転子の速度及び回転子の方向のフィードバックを、フィードバック信号6Cを介してサーボ駆動ユニット6Bに提供し、そのことによって、可変の負荷状態の下で、正確なRPM制御が確実になる。具体的には、サーボモータフィードバックユニット5からのフィードバック信号6Cに基づいて、サーボ駆動ユニット6Bは、負荷が増加する状況及び負荷が超過する状況の下でサーボモータRPMを維持し、回転子の方向及び回転子の速度の閉ループ制御を実現する。本質的に、液圧ポンプ1及びサーボモータ4は、組み合わせて、流体流速及び方向を制御するための方向性サーボバルブとして機能し、その結果、その組合せによってサーボバルブの必要がなくなる。好ましい実施形態のうちの1つでは、サーボモータ4は、ACブラシレス永久磁石モータである。   Servo motor capabilities are critical to the claimed invention. This is because it allows controlled variable speed energy dissipation when the actuator operates. Therefore, it is serious to use the servo motor 4 configured to generate the rated torque of the maximum rated RPM from zero RPM under the load, and the servo drive unit 6B necessary to operate the servo motor 4. is there. The servo motor 4 has a servo motor feedback unit 5. The servo motor feedback unit 5 provides feedback of the rotor speed and rotor direction via the digital encoder via a feedback signal 6C. 6B, which ensures accurate RPM control under variable load conditions. Specifically, based on the feedback signal 6C from the servo motor feedback unit 5, the servo drive unit 6B maintains the servo motor RPM under the situation where the load increases and the situation where the load exceeds, and the direction of the rotor And closed-loop control of rotor speed. In essence, the hydraulic pump 1 and the servo motor 4 in combination function as a directional servo valve for controlling fluid flow rate and direction, so that the combination eliminates the need for a servo valve. In one of the preferred embodiments, the servo motor 4 is an AC brushless permanent magnet motor.

液圧流体圧力は、サーボモータ4を介して双方向液圧ポンプ1への動力入力を調整することによって制御又は制限され、このことによって、機械的な圧力調整器又はアキュムレータのいずれかの必要がなくなる。   The hydraulic fluid pressure is controlled or limited by adjusting the power input to the bi-directional hydraulic pump 1 via the servo motor 4, which requires the need for either a mechanical pressure regulator or an accumulator. Disappear.

ソレノイドバルブ3は、液圧シリンダ2と双方向液圧ポンプ1との間の流体連通を制御するように構成される。   The solenoid valve 3 is configured to control fluid communication between the hydraulic cylinder 2 and the bidirectional hydraulic pump 1.

ソレノイドバルブ3を使用することによって、アクチュエータシステムが、サーボモータ4の動作なしに負荷を定位置に保持すること、及びアクチュエータの位置を維持するためにサーボモータ4を運転する必要がないことが可能になる。そのような能力が、エネルギー消費を最小化し、サーボモータ4及び双方向液圧ポンプ1の寿命を延ばす。   By using the solenoid valve 3, it is possible for the actuator system to hold the load in place without operation of the servo motor 4 and not to operate the servo motor 4 to maintain the position of the actuator. become. Such capability minimizes energy consumption and extends the life of the servo motor 4 and the bidirectional hydraulic pump 1.

この液圧アクチュエータシステムは、デュアルモード動作の能力も有しており、アクチュエータが、ソレノイドバルブ3を使用して、又はソレノイドバルブ3を使用せずに、負荷に対して位置を保持することができる。第1のモードでは、ピストン15、22の位置は、ソレノイドバルブ3が閉であるときに液圧シリンダ2内に生成される液圧ロックによって保持される。第2のモードの動作では、ピストン15、22は、サーボモータ4及び双方向液圧ポンプ1の速度を制御することによって保持される。サーボモータ4及び液圧ポンプ1は、液圧ポンプ1の内部漏洩を押し退けるのに必要な速度でのみ回転し、液圧シリンダ2との間の、ゼロの流体流で位置を保持するのに必要な正確な圧力を維持する。周波数応答及び位置調整精度は、ソレノイドバルブ3の応答時間及び応答毎の最小流体流による制限を受けない。   This hydraulic actuator system also has the capability of dual mode operation, allowing the actuator to hold position with respect to the load with or without the solenoid valve 3. . In the first mode, the positions of the pistons 15 and 22 are held by a hydraulic lock generated in the hydraulic cylinder 2 when the solenoid valve 3 is closed. In operation in the second mode, the pistons 15 and 22 are held by controlling the speeds of the servo motor 4 and the bidirectional hydraulic pump 1. Servo motor 4 and hydraulic pump 1 rotate only at the speed necessary to push away internal leakage of hydraulic pump 1 and are required to maintain position with zero fluid flow with hydraulic cylinder 2 Maintain accurate pressure. The frequency response and position adjustment accuracy are not limited by the response time of the solenoid valve 3 and the minimum fluid flow for each response.

アクチュエータシステムは、制御用電子回路ユニット6Aを備えるコントローラユニット6をさらに含む。本明細書で使用する制御用電子回路ユニット6Aは、サーボモータを始動及び停止させ、順方向又は逆方向の回転を選択し、速度を選択及び調整し、トルクを調整又は制限し、過負荷及び故障に対する保護をするための、手動又は自動の手段を含むことができる。   The actuator system further includes a controller unit 6 including a control electronic circuit unit 6A. As used herein, the control electronics unit 6A starts and stops the servo motor, selects forward or reverse rotation, selects and adjusts speed, adjusts or limits torque, overload and Manual or automatic means for protecting against failure can be included.

(制御用電子回路ユニット6A及びサーボ駆動ユニット6Bを備える)コントローラユニット6は、液圧シリンダ2の位置センサ22から、ピストンセンサフィードバック信号22Aを受信して、ソレノイドバルブ3に制御用電子回路信号6Dを、またサーボモータフィードバックユニット5に制御用電子回路信号6Cを送信及び/又は受信する。こうして、コントローラユニット6は、サーボモータ4及びソレノイドバルブ3がそれぞれ始動/停止及び開/閉するように、サーボモータ4及びソレノイドバルブ3の両方を同時に動作させる能力を有する。   The controller unit 6 (including the control electronic circuit unit 6A and the servo drive unit 6B) receives the piston sensor feedback signal 22A from the position sensor 22 of the hydraulic cylinder 2 and supplies the control electronic circuit signal 6D to the solenoid valve 3. The control electronic circuit signal 6C is transmitted to and / or received from the servo motor feedback unit 5. Thus, the controller unit 6 has the ability to operate both the servo motor 4 and the solenoid valve 3 simultaneously so that the servo motor 4 and the solenoid valve 3 start / stop and open / close, respectively.

コントローラユニット6の制御用電子回路ユニット6Aは、同時に(ミリ秒以内に)ソレノイドバルブ3を閉じてサーボモータ4を停止する、あるいはほとんど同時に、ソレノイドバルブ3を開いてサーボモータ4に負荷の下でゼロRPMから最大定格RPMの定格トルクを生成させるようにプログラムすることができる。制御用電子回路ユニット6Aは、液圧シリンダ2に取り付けられる位置センサ22から位置センサフィードバック信号22Aを受信する能力をやはり有し、ピストン14/ロッド15及び/又は液圧シリンダ2の位置を検知することによって、制御用電子回路ユニット6Aは、サーボ駆動ユニット6Bに制御用電子回路信号を送信し、サーボモータ4の方向及び速度を制御することができる。こうして、サーボモータ4及び双方向液圧ポンプ1は、ソレノイドバルブ3の作動/開の前、数ミリ秒に始動する。このタイミング及び順序付けは、瞬間的な逆方向への運動がないように、ソレノイドバルブ3の後側の圧力を負荷側と等しくするように行われる。要するに、サーボモータ4は、ソレノイドバルブ3が開く前、数分の1秒で圧力を開始し、こうして、システム内の液圧の、最初の瞬間的な低下を回避する。   The control electronic circuit unit 6A of the controller unit 6 closes the solenoid valve 3 and stops the servo motor 4 at the same time (within milliseconds), or almost simultaneously opens the solenoid valve 3 and loads the servo motor 4 under load. It can be programmed to generate a rated torque of maximum rated RPM from zero RPM. The control electronic circuit unit 6A also has the ability to receive a position sensor feedback signal 22A from a position sensor 22 attached to the hydraulic cylinder 2, and detects the position of the piston 14 / rod 15 and / or the hydraulic cylinder 2. Thus, the control electronic circuit unit 6A can control the direction and speed of the servo motor 4 by transmitting a control electronic circuit signal to the servo drive unit 6B. Thus, the servo motor 4 and the bidirectional hydraulic pump 1 are started in a few milliseconds before the solenoid valve 3 is actuated / opened. This timing and ordering are performed so that the pressure on the rear side of the solenoid valve 3 is equal to that on the load side so that there is no instantaneous reverse movement. In short, the servo motor 4 starts to pressure in a fraction of a second before the solenoid valve 3 opens, thus avoiding the first instantaneous drop in hydraulic pressure in the system.

液圧流体リザーバ7が好ましいが、必須ではない。使用するとき、液圧流体リザーバ7は、密封され、液圧流体及びシステムの熱膨張及び収縮に起因する体積変化を埋め合わせるのに必要な体積だけがある。アクチュエータシステムが動作すると、流体は、リザーバ7の中にポンプ送入されたりリザーバ7からポンプ送出されたりせず、単に、液圧シリンダ2の一方の側から他方へと送出される。密封される液圧アクチュエータシステムは、流体汚染の全ての外部の発生源をなくし、このことによって、周期的に流体を変える必要が最小になる。   A hydraulic fluid reservoir 7 is preferred but not essential. In use, the hydraulic fluid reservoir 7 is sealed and has only the volume necessary to make up for volume changes due to hydraulic fluid and thermal expansion and contraction of the system. When the actuator system operates, fluid is not pumped into or out of the reservoir 7 but is simply pumped from one side of the hydraulic cylinder 2 to the other. The sealed hydraulic actuator system eliminates all external sources of fluid contamination, thereby minimizing the need to periodically change the fluid.

図2は、双方向液圧ポンプ1と、液圧シリンダ2と、ソレノイドバルブ3、3’、3’’と、サーボモータ4とを含み、その全部が、制御用電子回路ユニット6A及びサーボ駆動ユニット6Bを備えるコントローラユニット6によって制御される、内蔵型でエネルギー効率の良い液圧アクチュエータシステムの別の好ましい実施形態の概略図を提供する。図2は、アクチュエータシステムの内側の、内部液圧流体圧力を維持するために使用される、吸込逆流防止バルブ26を備える逆流防止バルブをやはり提供する。図2に示されるように、フィルタF1を通る逆流を防止するために逆流防止バルブ26’及び26’’を使用することができる。同様に、フィルタF2を通る逆流を防止するために、他の逆流防止バルブを使用することができる。   FIG. 2 includes a bidirectional hydraulic pump 1, a hydraulic cylinder 2, solenoid valves 3, 3 ′, 3 ″, and a servo motor 4, all of which include a control electronic circuit unit 6A and a servo drive. FIG. 4 provides a schematic diagram of another preferred embodiment of a self-contained, energy efficient hydraulic actuator system controlled by a controller unit 6 comprising a unit 6B. FIG. 2 also provides a backflow prevention valve with a suction backflow prevention valve 26 that is used to maintain internal hydraulic fluid pressure inside the actuator system. As shown in FIG. 2, backflow prevention valves 26 'and 26 "can be used to prevent backflow through the filter F1. Similarly, other backflow prevention valves can be used to prevent backflow through the filter F2.

上述したように、サーボモータ4はサーボモータフィードバックユニット5を有しており、サーボモータフィードバックユニット5は、そのデジタルエンコーダを介した回転子の速度及び位置のフィードバック信号6Cをコントローラユニット6のサーボ駆動ユニット6Bに提供し、そのことによって、可変の負荷状態の下で、正確なRPM制御が確実になる。具体的には、サーボモータフィードバックユニット5からの位置のフィードバック信号6Cに基づいて、サーボ駆動ユニット6Bは、負荷が増加する状況及び負荷が超過する状況の下でモータRPMを維持し、回転子の位置及び速度の閉ループ制御を実現する。   As described above, the servo motor 4 has the servo motor feedback unit 5, and the servo motor feedback unit 5 sends the rotor speed and position feedback signal 6 C via the digital encoder to the servo drive of the controller unit 6. Provided to unit 6B, which ensures accurate RPM control under variable load conditions. Specifically, based on the position feedback signal 6C from the servo motor feedback unit 5, the servo drive unit 6B maintains the motor RPM under the situation where the load increases and the situation where the load exceeds, and the rotor RPM Achieves closed-loop control of position and velocity.

ソレノイドバルブ3は、液圧シリンダ2と液圧ポンプ(双方向ポンプ)1との間の流体連通を制御するように構成される。上述したように、制御用電子回路ユニット6Aは、サーボモータ4及びソレノイドバルブ3がそれぞれ始動/停止及び開/閉するように、サーボモータ4及びソレノイドバルブ3の両方を動作させる能力を有する。図2は、好ましいが必須ではない液圧流体リザーバ7も示す。   The solenoid valve 3 is configured to control fluid communication between the hydraulic cylinder 2 and the hydraulic pump (bidirectional pump) 1. As described above, the control electronic circuit unit 6A has the ability to operate both the servo motor 4 and the solenoid valve 3 so that the servo motor 4 and the solenoid valve 3 are started / stopped and opened / closed, respectively. FIG. 2 also shows a preferred but not required hydraulic fluid reservoir 7.

図2は、液圧シリンダ2の内側の圧力を維持するために、液圧シリンダ2の他の端部に追加できる第2のソレノイドバルブ3’も示す。第3のソレノイドバルブ3’’を使用して、緊急停止ループを導入することもできる。緊急状態の下で、ソレノイドバルブ3’’が開き、液圧流体が液圧ポンプ1及びソレノイドバルブ3、3’’をバイパスして、液圧シリンダ2の一方の側(すなわち、第2のチャンバ21)から液圧シリンダ2の他方の側(すなわち、第1のチャンバ20)に直接移動する。ソレノイドバルブ3、3’、及び3’’は、図2中で点線6Dで示される制御用電子回路ユニット6Aからの制御用電子回路信号を受信する。ソレノイドバルブ3’’は、緊急停止(ESD)のために、太い点線で、第1のライン10及び第2のライン11とやはり連通していてもよい。   FIG. 2 also shows a second solenoid valve 3 ′ that can be added to the other end of the hydraulic cylinder 2 to maintain the pressure inside the hydraulic cylinder 2. A third solenoid valve 3 '' can also be used to introduce an emergency stop loop. Under an emergency condition, the solenoid valve 3 ″ opens and the hydraulic fluid bypasses the hydraulic pump 1 and the solenoid valves 3, 3 ″ so that one side of the hydraulic cylinder 2 (ie the second chamber) 21) directly moves to the other side of the hydraulic cylinder 2 (ie the first chamber 20). The solenoid valves 3, 3 ′, and 3 ″ receive a control electronic circuit signal from the control electronic circuit unit 6 </ b> A indicated by a dotted line 6 </ b> D in FIG. 2. The solenoid valve 3 ″ may also be in communication with the first line 10 and the second line 11 with a thick dotted line for emergency stop (ESD).

内蔵型でエネルギー効率の良い液圧アクチュエータシステム100は、全ての構成要素を一緒に一体化して、機械的な運動を必要とするデバイス又はバルブ上に1つのユニットとして搭載される。内蔵型でエネルギー効率の良い液圧アクチュエータシステム100は、モジュール式ユニットとしても設計することができ、標準的な半組立品から組み立てることができ、完成版のアクチュエータは、応用例の力及び速度要件を満たすために、好適なパワーユニット及び液圧シリンダ2を選択することによって生成される。   The self-contained, energy efficient hydraulic actuator system 100 integrates all components together and is mounted as a unit on a device or valve that requires mechanical motion. The self-contained and energy efficient hydraulic actuator system 100 can also be designed as a modular unit and can be assembled from standard subassemblies, and the finished version of the actuator will meet the force and speed requirements of the application. To meet this, it is generated by selecting a suitable power unit and hydraulic cylinder 2.

現在特許請求されるアクチュエータシステムのエネルギー効率は、以下の例示的な予測例中で、従来技術のシステムと比較される。   The energy efficiency of the presently claimed actuator system is compared to prior art systems in the following exemplary prediction example.

特許請求されるアクチュエータシステムと従来技術のアクチュエータシステムとの間のエネルギー消費を比較するとき、アクチュエータの設計及びその用途の両方で多くの変数を考慮しなければならない。モータ、したがってアクチュエータの効率は、負荷及びモータが動作する速度に大きく依存する。実施例のシステム間でこれらの多くの変数を説明するために、エネルギー消費の計算に以下の考察が含まれた。50%アクチュエータ運動デューティサイクル、すなわち、アクチュエータは、計算される期間の50%動き、50%休止する。アクチュエータが動作している又は動いているとき、アクチュエータは、全負荷及び定常負荷で動作している、又はその原動機(モータ)は、その定格出力又は馬力を生成している。実施例は、1日に24時間、週に7日、1年間という動作スケジュールに基づいている。全出力における実施例1のサーボモータ効率は85%に等しい。実施例2及び実施例3は、80%の全出力(定格RPM)での効率を備えるAC誘導モータを有し、定格RPMの1/4において、それらのAC誘導モータの効率は75%である。実施例3のシステムは、アクチュエータが動いているときに100%負荷、休止しているとき20%負荷といった変化する負荷、及び20%負荷において70%モータ効率で、100%RPM運転する。実施例2のシステムは、アクチュエータが動いている間は100%RPM、アクチュエータが静止しているときは25%モータRPMといった変化するRPMで、モータを連続的に運転する。   When comparing the energy consumption between the claimed actuator system and the prior art actuator system, a number of variables must be considered in both the actuator design and its application. The efficiency of the motor, and hence the actuator, is highly dependent on the load and the speed at which the motor operates. In order to account for these many variables between the example systems, the following considerations were included in the calculation of energy consumption. 50% actuator motion duty cycle, i.e., the actuator moves 50% of the calculated period and rests 50%. When the actuator is operating or moving, the actuator is operating at full load and steady load, or its prime mover (motor) is generating its rated output or horsepower. The embodiment is based on an operational schedule of 24 hours a day, 7 days a week, and a year. The servo motor efficiency of Example 1 at all outputs is equal to 85%. Examples 2 and 3 have AC induction motors with an efficiency of 80% full power (rated RPM), and at 1/4 of the rated RPM, the efficiency of those AC induction motors is 75%. . The system of Example 3 operates at 100% RPM with varying load, such as 100% load when the actuator is moving, 20% load when at rest, and 70% motor efficiency at 20% load. The system of Example 2 operates the motor continuously at a changing RPM, such as 100% RPM while the actuator is moving and 25% motor RPM when the actuator is stationary.

実施例1から実施例3は、同じ電圧、すなわち220VAC、3相で動作しており、1hpは745ワットと等しく、消費される電力はキロワット時(kWh)である。   Examples 1 to 3 operate at the same voltage, 220 VAC, 3 phases, 1 hp is equal to 745 watts and the consumed power is kilowatt hours (kWh).

制御用電子回路により使用される電力は、それらが全てほぼ同じ量の電力を消費するという原理に基づいて、3つの実施例全てから除かれている。3つの実施例全ては、同じ負荷に基づいて、全てのアクチュエータについて同じモータhp出力を有する。   The power used by the control electronics has been removed from all three embodiments on the principle that they all consume approximately the same amount of power. All three embodiments have the same motor hp output for all actuators based on the same load.

実施例1:本発明のアクチュエータシステムのワット単位の電力使用に基づく。
(1.5hp/0.85効率)x(745w/hp)=1,314ワット
(1,314ワット)x(365日)x(24時間)/1000=11,510kWh
11,510kWh/50%=5,755kWh/年
Example 1: Based on power usage in watts of the actuator system of the present invention.
(1.5hp / 0.85 efficiency) x (745w / hp) = 1,314 Watts
(1,314 Watts) x (365 days) x (24 hours) / 1000 = 11,510kWh
11,510kWh / 50% = 5,755kWh / year

実施例2:公開された米国特許出願第2007/0101711号明細書中に提示されたアクチュエータシステムのワット単位の電力使用に基づく。
(1.5hp/0.80効率)x(745w/hp)=1,396ワット
(1,396ワット)x(365日)x(24時間)/1000(0.5オン時間)=6,114kWh
+(1.5hp/0.75効率)x(745w/hp)x((365日)x(24時間)/1000)x(0.5オフ時間)
=12,640kWh/年
Example 2: Based on the power usage in watts of the actuator system presented in published US Patent Application No. 2007/0101711.
(1.5hp / 0.80 efficiency) x (745w / hp) = 1,396 Watts
(1,396 watts) x (365 days) x (24 hours) / 1000 (0.5 on hours) = 6,114 kWh
+ (1.5hp / 0.75 efficiency) x (745w / hp) x ((365 days) x (24 hours) / 1000) x (0.5 off time)
= 12,640kWh / year

実施例3:米国特許第7,640,736号明細書中に提示されたアクチュエータシステムのワット単位の電力使用に基づく。
(1.5hp/0.80効率)x(745w/hp)=1,396ワット
((1,396ワット)x(365日)x(24時間))/(1000x(0.5オン時間))=6,114kWh
+((1.5hp/0.70効率)x(745w/hp)x((365日)x(24時間))/1000)x(0.5オフ時間)
=13,106kWh/年
Example 3: Based on the power usage in watts of the actuator system presented in US Pat. No. 7,640,736.
(1.5hp / 0.80 efficiency) x (745w / hp) = 1,396 Watts
((1,396 watts) x (365 days) x (24 hours)) / (1000x (0.5 on hours)) = 6,114 kWh
+ ((1.5hp / 0.70 efficiency) x (745w / hp) x ((365 days) x (24 hours)) / 1000) x (0.5 off time)
= 13,106kWh / year

真のエネルギー消費の比較をするため、データは、比較可能な状況での実際の据え付けに由来したということを理解した上で、実施例が準備された。しかし、すばらしい効率をもたらすのは、本発明のアクチュエータシステムが、アクチュエータが動いていないときにモータを遮断するという能力である。実施例1に提示されるように、現在特許請求されるアクチュエータシステムの電力使用は、経時的に著しいエネルギー効率を可能にする。驚くべきことに、実施例1は、計算した期間にわたって、電力使用で50パーセント以上の減少を実現する。   In order to compare true energy consumption, the examples were prepared with the understanding that the data came from actual installations in comparable situations. However, great efficiency is the ability of the actuator system of the present invention to shut off the motor when the actuator is not moving. As presented in Example 1, the power usage of the presently claimed actuator system allows for significant energy efficiency over time. Surprisingly, Example 1 achieves more than 50 percent reduction in power usage over the calculated period.

本記載は、全ての可能な変形形態を網羅的に列挙することは、試みてこなかった。本発明の特定の部分について代替実施形態を提示することができなかったこと、及び記載された部分の異なる組合せから代替実施形態をもたらす場合があること、又は部分について他の記載されない代替実施形態を使用可能な場合があることは、それらの代替実施形態の放棄と考えるべきではない。それらの記載されない実施形態の多くが、以下の請求項の文字通りの範囲内にあり、他のものは、均等物であることを理解されよう。   This description has not attempted to exhaustively enumerate all possible variations. That alternative embodiments could not be presented for a particular part of the invention and that alternative embodiments may result from different combinations of the parts described, or other alternative embodiments not described for parts What may be usable should not be considered a waiver of those alternative embodiments. It will be understood that many of those undescribed embodiments are within the literal scope of the following claims, and others are equivalent.

Claims (25)

少なくとも1つのピストンと、
前記ピストンに液圧流体を提供し、前記ピストンの位置を制御するため、前記ピストンと流体連通する少なくとも1つの双方向液圧ポンプであって、少なくとも1つの液圧流体入口及び少なくとも1つの液圧流体出口を有するポンプと、
前記ポンプを駆動するために前記ポンプに動作可能に接続されるサーボモータと、
前記ピストンと前記双方向ポンプとの間の前記液圧流体を制御するように構成される少なくとも1つのソレノイドバルブと、
前記ソレノイドバルブ及びサーボモータを制御するためのコントローラと
を備え、
前記サーボモータが前記ポンプを駆動していないときに前記ピストンの位置を維持することができる、液圧アクチュエータシステム。
At least one piston;
At least one bi-directional hydraulic pump in fluid communication with the piston for providing hydraulic fluid to the piston and controlling the position of the piston, comprising at least one hydraulic fluid inlet and at least one hydraulic pressure; A pump having a fluid outlet;
A servo motor operably connected to the pump to drive the pump;
At least one solenoid valve configured to control the hydraulic fluid between the piston and the bidirectional pump;
A controller for controlling the solenoid valve and the servo motor,
A hydraulic actuator system capable of maintaining the position of the piston when the servo motor is not driving the pump.
コントローラが、制御用電子回路ユニットとサーボ駆動ユニットとを備える、請求項1に記載のシステム。   The system of claim 1, wherein the controller comprises a control electronics unit and a servo drive unit. サーボモータが、全負荷の下でゼロから最大毎分回転数(RPM, revolutions per minute)に加速することができる、請求項1に記載のシステム。   The system of claim 1, wherein the servomotor is capable of accelerating from zero to maximum revolutions per minute (RPM) under full load. ゼロRPMではサーボモータがエネルギーを利用しない、請求項3に記載のシステム。   The system of claim 3, wherein the servomotor does not use energy at zero RPM. コントローラが、実質的に同時に、ソレノイドバルブを開きサーボモータを始動する、又は前記ソレノイドバルブを閉じ前記サーボモータを停止することができる、請求項1に記載のシステム。   The system of claim 1, wherein the controller can open a solenoid valve and start a servo motor substantially simultaneously, or close the solenoid valve and stop the servo motor. ピストンが液圧シリンダ中に格納される、請求項1に記載のシステム。   The system of claim 1, wherein the piston is stored in a hydraulic cylinder. ピストンが少なくとも1つのロッドを備える、請求項1に記載のシステム。   The system of claim 1, wherein the piston comprises at least one rod. ソレノイドバルブが、サーボモータを運転することなく負荷を保持するように構成される、請求項1に記載のシステム。   The system of claim 1, wherein the solenoid valve is configured to hold a load without operating a servo motor. サーボモータが、サーボモータフィードバックユニットを備える、請求項1に記載のシステム。   The system of claim 1, wherein the servo motor comprises a servo motor feedback unit. サーボモータが、ACブラシレス永久磁石モータである、請求項1に記載のシステム。   The system of claim 1, wherein the servo motor is an AC brushless permanent magnet motor. 液圧シリンダが位置センサを有する、請求項6に記載のシステム。   The system of claim 6, wherein the hydraulic cylinder has a position sensor. 液圧シリンダが第1及び第2のチャンバを備える、請求項6に記載のシステム。   The system of claim 6, wherein the hydraulic cylinder comprises first and second chambers. ポンプが第1の液圧流体ライン及び第2の液圧流体ラインによってピストンと流体連通する、請求項1に記載のシステム。   The system of claim 1, wherein the pump is in fluid communication with the piston by a first hydraulic fluid line and a second hydraulic fluid line. 液圧シリンダが第1のシリンダポート及び第2のシリンダポートを備える、請求項6に記載のシステム。   The system of claim 6, wherein the hydraulic cylinder comprises a first cylinder port and a second cylinder port. コントローラが、同時に、センサ及びサーボモータフィードバックユニットから信号を受信し、サーボモータ及びソレノイドバルブに制御信号を送信するように構成される、請求項11に記載のシステム。   The system of claim 11, wherein the controller is configured to simultaneously receive signals from the sensor and servo motor feedback unit and send control signals to the servo motor and solenoid valve. コントローラが、サーボモータ及びソレノイドバルブからフィードバック信号を受信するように構成される、請求項15に記載のシステム。   The system of claim 15, wherein the controller is configured to receive a feedback signal from the servo motor and the solenoid valve. 液圧流体及びシステムの熱膨張及び収縮に起因する体積変化を埋め合わせるように構成される密閉リザーバをさらに備える、請求項1に記載のシステム。   The system of claim 1, further comprising a sealed reservoir configured to compensate for volume changes due to hydraulic fluid and thermal expansion and contraction of the system. サーボモータが、約0.1馬力〜約2.0馬力、約3〜約28インチポンドのトルク、及び約4000〜約5000の最大RPMを有する、請求項1に記載のシステム。   The system of claim 1, wherein the servo motor has a torque of about 0.1 to about 2.0 horsepower, a torque of about 3 to about 28 inch-pounds, and a maximum RPM of about 4000 to about 5000. 双方向液圧ポンプが、1回転当たり約0.0080〜約0.08立方インチの押し退け量を有する、請求項1に記載のシステム。   The system of claim 1, wherein the bidirectional hydraulic pump has a displacement of about 0.0080 to about 0.08 cubic inches per revolution. 少なくとも1つの吸込逆流防止バルブ及び少なくとも1つのフィルタをさらに備える、請求項1に記載のシステム。   The system of claim 1, further comprising at least one suction backflow prevention valve and at least one filter. サーボモータ及び少なくとも1つのソレノイドバルブを備える液圧アクチュエータシステムのエネルギー消費を削減するための方法であって、コントローラにおいて前記システムの機能の所望の動作に対応する入力信号を受信するステップと、前記コントローラによって動作限界を決定するステップと、請求項1に記載の液圧アクチュエータシステムのサーボモータ及び少なくとも1つのソレノイドバルブを同時に制御するステップとを含む、前記方法。   A method for reducing energy consumption of a hydraulic actuator system comprising a servo motor and at least one solenoid valve, the controller receiving an input signal corresponding to a desired operation of the function of the system; The method includes: determining an operating limit by: and simultaneously controlling a servo motor and at least one solenoid valve of the hydraulic actuator system of claim 1. 液圧アクチュエータシステムのエネルギー消費を削減する方法であって、
(i)コントローラにおいて、前記システムの機能の所望の動作に対応する入力信号を受信するステップと、
(ii)前記コントローラによって、前記システムについての動作限界を決定するステップと、
(iii)サーボモータ及びソレノイドバルブを前記動作限界において同時に制御するステップと
を含み、
前記液圧アクチュエータシステムが、少なくとも1つのピストンと、前記ピストンに液圧流体を提供し、前記ピストンの位置を制御するため、前記ピストンと流体連通する少なくとも1つの双方向液圧ポンプであって、少なくとも1つの液圧流体入口及び少なくとも1つの液圧流体出口を有するポンプと、前記ポンプを駆動するために前記ポンプに動作可能に接続されるサーボモータと、前記ピストンと前記双方向ポンプとの間の前記液圧流体を制御するように構成される少なくとも1つのソレノイドバルブとを備え、前記コントローラが前記ソレノイドバルブ及びサーボモータを制御し、前記サーボモータが前記ポンプを駆動していないときに前記ピストンの位置を維持することができる、前記方法。
A method for reducing the energy consumption of a hydraulic actuator system, comprising:
(I) receiving at the controller an input signal corresponding to a desired operation of the function of the system;
(Ii) determining an operational limit for the system by the controller;
(Iii) simultaneously controlling a servo motor and a solenoid valve at the operating limit;
The hydraulic actuator system is at least one piston and at least one bi-directional hydraulic pump in fluid communication with the piston to provide hydraulic fluid to the piston and to control the position of the piston; A pump having at least one hydraulic fluid inlet and at least one hydraulic fluid outlet; a servomotor operably connected to the pump for driving the pump; and between the piston and the bidirectional pump And at least one solenoid valve configured to control the hydraulic fluid, wherein the controller controls the solenoid valve and a servo motor, and the piston when the servo motor is not driving the pump. The method can be maintained.
サーボモータが、全負荷の下でゼロから最大毎分回転数(RPM)に加速することができる、請求項22に記載の方法。   23. The method of claim 22, wherein the servo motor is capable of accelerating from zero to maximum revolutions per minute (RPM) under full load. ゼロRPMではサーボモータがエネルギーを利用しない、請求項23に記載のシステム。   24. The system of claim 23, wherein the servomotor does not use energy at zero RPM. コントローラが、実質的に同時に、ソレノイドバルブを開きサーボモータを始動する、又は前記ソレノイドバルブを閉じ前記サーボモータを停止することができる、請求項22に記載のシステム。
23. The system of claim 22, wherein the controller can open a solenoid valve and start a servo motor substantially simultaneously, or close the solenoid valve and stop the servo motor.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021152393A (en) * 2020-03-24 2021-09-30 株式会社日立建機ティエラ Construction machine
JP2021159057A (en) * 2020-04-03 2021-10-11 株式会社ササキコーポレーション Working machine
JP2021159058A (en) * 2020-04-03 2021-10-11 株式会社ササキコーポレーション Working machine

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2940679C (en) 2014-02-28 2022-07-19 Project Phoenix, LLC Pump integrated with two independently driven prime movers
WO2015164453A2 (en) 2014-04-22 2015-10-29 Afshari Thomas Fluid delivery system with a shaft having a through-passage
US10544861B2 (en) 2014-06-02 2020-01-28 Project Phoenix, LLC Hydrostatic transmission assembly and system
EP3149343B1 (en) 2014-06-02 2020-06-17 Project Phoenix LLC Linear actuator assembly and system
EP2952750B1 (en) * 2014-06-04 2018-09-05 MOOG GmbH Hydraulic system
BR112017001234B1 (en) 2014-07-22 2022-09-06 Project Phoenix, LLC PUMP WITH SELF-ALIGNMENT CASING AND METHOD OF TRANSFERRING FLUID FROM AN INLET PORT TO AN OUTLET PORT OF A PUMP INCLUDING A PUMP CASING
US10072676B2 (en) 2014-09-23 2018-09-11 Project Phoenix, LLC System to pump fluid and control thereof
US11137000B2 (en) * 2014-10-10 2021-10-05 MEA Inc. Self-contained energy efficient hydraulic actuator system
US10677352B2 (en) 2014-10-20 2020-06-09 Project Phoenix, LLC Hydrostatic transmission assembly and system
US10941762B2 (en) 2015-01-30 2021-03-09 Wagner Spray Tech Corporation Piston limit sensing and software control for fluid application
EP3828416A1 (en) * 2015-09-02 2021-06-02 Project Phoenix LLC System to pump fluid and control thereof
TWI768455B (en) 2015-09-02 2022-06-21 美商鳳凰計劃股份有限公司 System to pump fluid and control thereof
CN106337849A (en) * 2016-11-23 2017-01-18 中冶赛迪工程技术股份有限公司 TRT machine static-blade direct-drive electro-hydraulic servo control system
EP3333400B1 (en) * 2016-12-12 2021-04-07 Goodrich Actuation Systems Limited Thrust reverser actuation system
US10822772B1 (en) * 2017-02-03 2020-11-03 Wrightspeed, Inc. Hydraulic systems with variable speed drives
CN107420370A (en) * 2017-06-14 2017-12-01 苏州赛易特环保科技有限公司 A kind of cylinder component
CA3073109A1 (en) 2017-08-16 2019-02-21 Kyntronics Llc Electrohydraulic actuator
JP6446103B1 (en) * 2017-08-25 2018-12-26 川崎重工業株式会社 Hydraulic drive unit
US10788029B2 (en) * 2018-03-20 2020-09-29 Micheal Neil Scott Method and system for energy recovery from a rod pump
US11542799B2 (en) 2018-03-20 2023-01-03 Micheal Neil Scott Rod pump having a hydraulic cylinder and a variable speed reversible motor-generator
CN108488120B (en) * 2018-04-17 2023-11-17 福建工程学院 Hydraulic system of distributed direct-drive excavator with single variable pump driven by servo motor
US11060539B2 (en) * 2019-02-05 2021-07-13 Regents Of The University Of Minnesota Device having hybrid hydraulic-electric architecture
CN111828578B (en) * 2020-07-23 2021-11-12 广东韶钢松山股份有限公司 Adjusting mechanism and electro-hydraulic gyrator
CN114508520A (en) * 2020-11-16 2022-05-17 中国石油化工股份有限公司 Director hydraulic integrated system for coiled tubing
FR3130330A1 (en) * 2021-12-13 2023-06-16 Sogefi Filtration Filtration system for electro-hydraulic power steering system
CN114294275A (en) * 2021-12-31 2022-04-08 中冶赛迪技术研究中心有限公司 Hydraulic control system of walking beam furnace
US11851163B2 (en) 2022-04-25 2023-12-26 Hamilton Sundstrand Corporation Hydraulically locking actuator configuration
DE102022211393A1 (en) 2022-10-27 2024-05-02 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Hydraulic arrangement with load holding function and control method of the hydraulic arrangement
CN116861589B (en) * 2023-07-07 2024-03-12 上海贺力液压机电有限公司 Reliability design method for servo motor driving system of metallurgical hydraulic station

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000272890A (en) * 1999-03-24 2000-10-03 Daikin Ind Ltd Hydraulic circuit for sky parking device
JP2003074606A (en) * 2001-09-05 2003-03-12 Kayaba Ind Co Ltd Brake for railway rolling stock
JP2003139108A (en) * 2001-11-07 2003-05-14 Shimadzu Corp Hydraulic actuator
JP2003136288A (en) * 2001-11-02 2003-05-14 Nippo Kosan Kk Hydraulic press device
JP2011102608A (en) * 2009-11-10 2011-05-26 Kawasaki Precision Machinery Ltd Hydraulic pressure control device
JP2014001018A (en) * 2012-06-15 2014-01-09 Hitachi Ltd Double deck elevator
WO2014074713A1 (en) * 2012-11-07 2014-05-15 Parker-Hannifin Corporation Smooth control of hydraulic actuator
US20140230643A1 (en) * 2011-10-11 2014-08-21 Volvo Construction Equipment Ab Actuator displacement measurement system in electronic hydraulic system of construction equipment

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2640323A (en) 1950-12-15 1953-06-02 Detroit Harvester Co Power unit of the fluid pressure type
US2640426A (en) 1951-04-16 1953-06-02 Detroit Harvester Co Power unit of the pressure fluid type
US4766728A (en) 1983-03-28 1988-08-30 Rexa Corporation Flow matching valve and hydraulic system employing same
US4696163A (en) * 1983-03-28 1987-09-29 Rexa Corporation Control valve and hydraulic system employing same
US4625513A (en) 1983-03-28 1986-12-02 Rexa Corporation Controlled flow hydraulic system
US5144801A (en) 1989-04-28 1992-09-08 Parker Hannifin Corporation Electro-hydraulic actuator system
US5141402A (en) * 1991-01-29 1992-08-25 Vickers, Incorporated Power transmission
US5422808A (en) 1993-04-20 1995-06-06 Anthony T. Catanese, Jr. Method and apparatus for fail-safe control of at least one electro-mechanical or electro-hydraulic component
US5741166A (en) 1995-09-08 1998-04-21 Newman; James O. Electrically controlled hydraulic power boat controls
US5819574A (en) 1996-06-07 1998-10-13 Kabushiki Kaisha Opton Hydraulic device for bending work and a bending device with the hydraulic device mounted thereon
US5778671A (en) * 1996-09-13 1998-07-14 Vickers, Inc. Electrohydraulic system and apparatus with bidirectional electric-motor/hydraulic-pump unit
US5791143A (en) * 1997-04-16 1998-08-11 Glomeau; J. Robert Flow control valve and hydraulic system employing same
FI116587B (en) 1997-10-17 2005-12-30 Metso Automation Oy Method and apparatus for verifying the proper functioning of the restraint
GB2338051B (en) 1998-06-05 2000-05-03 Drallim Ind Means for partially stroking an emergency valve
US6126401A (en) * 1998-08-12 2000-10-03 Computer Graphics Systems Development Corporation Hybrid electric/hydraulic drive system
CA2279435A1 (en) 1999-07-30 2001-01-30 Michael Alexander Duff Linear actuator
US6282893B1 (en) * 1999-08-19 2001-09-04 Delaware Capital Formation, Inc. Self-contained actuator
DE10013194B4 (en) * 2000-03-17 2005-02-24 Festo Ag & Co.Kg driving device
FR2811037B1 (en) 2000-06-28 2002-10-18 Aerospatiale Matra Airbus ELECTRICALLY CONTROLLED HYDRAULIC ACTUATION SYSTEM
EP1417552B1 (en) 2001-04-05 2005-12-14 Fisher Controls International Llc System to manually initiate an emergency shutdown test and collect diagnostic data in a process control environment
FR2831226B1 (en) * 2001-10-24 2005-09-23 Snecma Moteurs AUTONOMOUS ELECTROHYDRAULIC ACTUATOR
PT1312572E (en) * 2001-11-16 2004-08-31 Bucher Hydraulics Ag HYDRAULIC ELEVATOR WITH A PRESSURE ACCUMULATOR AS A PROCESS FOR CHECKING AND REGULATING A ELEVATOR OF THIS TYPE
US7059338B1 (en) 2002-03-26 2006-06-13 Halogen Valve Systems, Inc. Emergency shutoff valve
US6912849B2 (en) 2002-04-09 2005-07-05 Komatsu Ltd. Cylinder driving system and energy regenerating method thereof
US6892534B2 (en) 2003-07-18 2005-05-17 Young & Franklin Inc. Electro-hydrostatic actuator with a failsafe system
US20050189017A1 (en) 2004-02-05 2005-09-01 Evren Eryurek Emergency shutdown valve diagnostics using a pressure transmitter
US7249458B2 (en) 2005-07-22 2007-07-31 Ashradn Holdings Ltd. Self-contained hydraulic actuator system
US7640736B2 (en) 2005-07-22 2010-01-05 Ashradan Holdings Ltd. Self-contained hydraulic actuator system
US20070101711A1 (en) 2005-11-04 2007-05-10 The Beckwood Corporation Servo-motor controlled hydraulic press, hydraulic actuator, and methods of positioning various devices
FI118544B (en) 2006-07-10 2007-12-14 Waertsilae Finland Oy Control unit for controlling fuel injection in a large internal combustion engine
US7434395B2 (en) 2006-07-25 2008-10-14 Delphi Technologies, Inc. Apparatus and method for dual mode compact hydraulic system
US8336613B2 (en) 2006-11-17 2012-12-25 Downhole Water Management, Inc Back pressured hydraulic pump for sucker rod
WO2008118505A1 (en) * 2007-03-23 2008-10-02 Arvinmeritor Technology, Llc. Roll control devices
JP4575414B2 (en) 2007-10-05 2010-11-04 金子産業株式会社 Shut-off valve control system
US8214120B2 (en) 2007-11-04 2012-07-03 GM Global Technology Operations LLC Method to manage a high voltage system in a hybrid powertrain system
US20110215748A1 (en) 2010-03-05 2011-09-08 Yamatake Corporation Electric actuator and module for supplying power during a power failure
CN101865190B (en) * 2010-06-29 2012-08-15 哈尔滨工业大学 Position and flow double-close-loop direct-drive volume control electro-hydraulic servo system
US8783648B2 (en) 2011-01-07 2014-07-22 Cal-Scan Services Ltd. System and method for testing a valve actuator
US9080683B2 (en) 2011-02-17 2015-07-14 Fisher Controls International Llc Method and apparatus for partial stroke testing of an emergency shutdown valve
CN103534420B (en) 2011-05-11 2016-08-17 沃尔沃建造设备有限公司 Hybrid excavator including the fast stop for hybrid power actuator
US9683585B2 (en) * 2011-08-24 2017-06-20 Komatsu Ltd. Hydraulic drive system
CN202789874U (en) * 2012-08-08 2013-03-13 西安理工大学 Double-variable closed pump control electro-hydraulic position servo system
DE102012216089A1 (en) 2012-09-11 2014-03-13 Siemens Aktiengesellschaft Method and control unit for controlling actuators of a vehicle in an emergency operation
CN102900400B (en) * 2012-09-21 2015-02-04 浙江大学 Compact hydraulic oil pumping machine adopting composited pneumatic-hydraulic cylinder
US9103233B2 (en) 2013-03-13 2015-08-11 Statistics & Control, Inc. Method and apparatus for improving electro-hydraulic and electro-mechanical integrated control systems of a steam turbine
CN104019278B (en) 2014-05-23 2016-08-31 武汉船用机械有限责任公司 The on-line measuring device of a kind of emergency shutdown system valve and emergency shutdown system
US11137000B2 (en) * 2014-10-10 2021-10-05 MEA Inc. Self-contained energy efficient hydraulic actuator system

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000272890A (en) * 1999-03-24 2000-10-03 Daikin Ind Ltd Hydraulic circuit for sky parking device
JP2003074606A (en) * 2001-09-05 2003-03-12 Kayaba Ind Co Ltd Brake for railway rolling stock
JP2003136288A (en) * 2001-11-02 2003-05-14 Nippo Kosan Kk Hydraulic press device
JP2003139108A (en) * 2001-11-07 2003-05-14 Shimadzu Corp Hydraulic actuator
JP2011102608A (en) * 2009-11-10 2011-05-26 Kawasaki Precision Machinery Ltd Hydraulic pressure control device
US20140230643A1 (en) * 2011-10-11 2014-08-21 Volvo Construction Equipment Ab Actuator displacement measurement system in electronic hydraulic system of construction equipment
JP2014001018A (en) * 2012-06-15 2014-01-09 Hitachi Ltd Double deck elevator
WO2014074713A1 (en) * 2012-11-07 2014-05-15 Parker-Hannifin Corporation Smooth control of hydraulic actuator

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021152393A (en) * 2020-03-24 2021-09-30 株式会社日立建機ティエラ Construction machine
JP7252917B2 (en) 2020-03-24 2023-04-05 株式会社日立建機ティエラ construction machinery
JP2021159057A (en) * 2020-04-03 2021-10-11 株式会社ササキコーポレーション Working machine
JP2021159058A (en) * 2020-04-03 2021-10-11 株式会社ササキコーポレーション Working machine
JP7265777B2 (en) 2020-04-03 2023-04-27 株式会社ササキコーポレーション work machine
JP7306699B2 (en) 2020-04-03 2023-07-11 株式会社ササキコーポレーション work machine

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